DE102006011585A1

DE102006011585A1 - Vorrichtung zum Drehen von Gegenständen

Info

Publication number: DE102006011585A1
Application number: DE200610011585
Authority: DE
Original assignee: SCHMALENBERG ANNEMARIE
Current assignee: SCHMALENBERG ANNEMARIE
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-09-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung (20) zum Drehen von Gegenständen (40), die auf einem Förderband (24) in horizontaler Richtung entlang der Drehvorrichtung (20) bewegt werden. Die Drehvorrichtung (20) weist mindestens ein schwenkbar gelagertes Drehelement (30) zur Drehung der Gegenstände (40) auf, wobei sich das Drehelement (30) auf einen auf dem Förderband (24) ankommenden Gegenstand (40) in vertikaler Richtung absenkt, diesen über eine gewisse Strecke in Förderrichtung begleitet und dabei dreht und sich anschließend wieder vom Gegenstand (40) abhebt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung zum Drehen von Gegenständen, vorzugsweise paketförmigen Produkten. Derartige Produkte können beispielsweise in Folie zusammengefasste Flaschen oder auch Postpakete oder Gepäck sein.

Das Drehen und auch das Sortieren von Paket- oder blockförmigen Gegenständen ist im Bereich der Lagerhaltung und Palettierung von Produkten sehr wichtig. Üblicherweise werden die Gegenstände auf einem Förderband transportiert. Die Gegenstände müssen dann mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen oder Systeme gedreht und/oder in die richtige Position gebracht bzw. sortiert werden. Beispielsweise kann es sinnvoll sein, dass die Aufschrift auf Paketen oder Verpackungen stets in die gleiche Richtung weisen. Zu diesem Zweck müssen auf dem Förderband unterschiedlich ausgerichtete Pakete oder Verpackungen mit Hilfe einer geeigneten Drehvorrichtung gedreht werden.

Es sind Systeme bekannt, bei denen zwei Förderbänder nebeneinander angeordnet sind, die in die gleiche Richtung fördern. Durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Förderbänder ist es möglich, Pakete, die sich auf beiden Förderbändern gleichzeitig befinden, zu drehen. Die Zuverlässigkeit solcher Systeme ist jedoch nur unzureichend, da für den Drehvorgang nur eine bestimmte Strecke zur Verfügung steht und die endgültige Ausrichtung der Pakete über diese Strecke nur sehr schwierig zu erreichen ist. Hinzu kommt, dass die wesentliche Einflussgrößen der Reibungskoeffizient und das Gewicht oftmals unterschiedlich ist. Schließlich gibt es dann Probleme, wenn mehrere Pakete auf beiden Förderbändern angeordnet sind, da diese durch die unterschiedliche Geschwindigkeit der Förderbänder alle um den gleichen Betrag gedreht werden. Dies ist dann nicht sinnvoll, wenn die Pakete ursprünglich unterschiedlich ausgerichtet waren.

Weiterhin sind Anschlagarme bekannt, die in den Förderweg der Gegenstände hineinragen. Die Gegenstände stoßen an diese an und werden dadurch, dass sich das Förderband weiterbewegt, gedreht. Auch hierbei ist eine korrekte und genaue Drehung kaum zu verwirklichen. Hinzu kommt, dass auch hier der Reibungskoeffizient zwischen Förderband und Gegenstand sowie das Gewicht des Gegenstandes Einfluss auf die Drehung haben.

Aus der DE 102 19 129 B4 ist eine Vorrichtung zum Drehen und wahlweisen Verteilen oder Zusammenführen von Packs bekannt, bei dem die Gegenstände bzw. Packs einen Greifkopf der Vorrichtung auf einem Förderband zugeführt werden. Sobald eine gewünschte Anzahl an Packs in einem Greifkopf angeordnet ist, wird der dem Förderband zugeordnete Motor abgeschaltet. Daraufhin wird der Pneumatikzylinder beaufschlagt, um zwei Leitschienen an den dazwischen befindlichen Packs zur Anlage zu bringen. Daraufhin wird ein Drehantriebsmotor eingeschaltet um den Greifkopf um 90° zu verdrehen. Ein Pneumatikzylinder wird anschließend betätigt, um eine Kolbenstange auszufahren und die Klemmwirkung der Leitschienen aufzuheben. Schließlich wird ein Antriebsmotor eingeschaltet, um den Greifkopf soweit anzuheben, dass sich die Leitschienen über den Packs befinden. Die so gedrehten Packs werden dann durch Einschalten des Förderbandes weitergefördert. Diese Vorrichtung ist nur im unteren Leistungsbereich einsetzbar und erfordert erhebliche Aufwendungen für den Drehvorgang. Ein wesentlicher Nachteil ist auch, dass die Förderung der Gegenstände oder Packs für die Drehung unterbrochen werden muss.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drehvorrichtung für Gegenstände zu schaffen, mit der ein möglichst zuverlässiges Drehen sich auf einem Förderband bewegender Gegenstände möglich ist. Die Drehvorrichtung soll insbesondere in einen kontinuierlichen Förderprozess eingebunden werden können, ein Bremsen oder Anhalten der Förderbänder sollte vermieden werden. Schließlich soll die Vorrichtung kostengünstig herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Drehvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach ist oberhalb und seitlich zum Förderband ein bewegbar gelagertes Basisteil angeordnet, das sich über eine gewisse Strecke in etwa in die gleiche Richtung wie das Förderband bewegt, nämlich dann, wenn die Vorrichtung mit den auf dem Förderband befindlichen Gegenständen in Kontakt gebracht wird.

Die schwenkbare Lagerung der Drehelemente an dem Basisteil bewirkt, dass die Drehachse der Drehelemente stets senkrecht zum Förderband ausgerichtet ist.

In einer ersten Ausführungsvariante ist das Basisteil als längliches Element ausgeführt, an dessen beiden Enden jeweils Drehelemente schwenkbar angelenkt sind. Das Basisteil ist um eine zentrale und quer zum Förderweg bzw. Förderband liegende Drehachse drehbar, das Basisteil mit den beiden Drehelementen gleicht also vom Funktionsprinzip einem Riesenrad mit zwei angehängten Gondeln. Die Drehelemente werden immer kontinuierlich im Wechsel von oben auf die ankommenden Gegenstände abgesenkt, umgreifen diese, beispielsweise mit Hilfe von Führungsschienen, werden dabei mit etwa gleicher Geschwindigkeit und in etwa parallel zum Förderband bewegt und drehen dabei die Gegenstände um eine vertikale Drehachse um einen gewünschten Betrag. Anschließend heben sich die Drehelemente wieder vom Gegenstand ab und der Gegenstand wird in Förderrichtung weiter gefördert. Es ist also nicht notwendig, das Förderband zwischenzeitlich anzuhalten. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, dass dann, wenn das erste Drehelement vom Gegenstand abgehoben wird, das zweite Drehelement bereits mit einem neuen Gegenstand in Kontakt kommt. Anstelle von zwei Drehelementen und einem länglichen Element ist nahezu jede beliebige Anzahl an Drehelementen denkbar, wenn diese beispielsweise anstelle an einem länglichen Element an einem Rad oder einer Scheibe angelenkt sind.

Alternativ ist auch ein umlaufendes System denkbar, bei dem das Basiselement nicht drehbar gelagert ist, sondern beispielsweise durch eine Kette gebildet ist, an der die Drehelemente schwenkbar befestigt sind. Diese Kette wird von zwei Zahnrädern geführt und ist derart angeordnet, dass die angehängten Drehelemente über eine gewisse Wegstrecke parallel zum Förderband bewegt, dann im Bereich des in Förderrichtung hinteren Zahnrades abgehoben und wieder zurück zum vorderen Zahnrad geführt, wo sie wieder auf den nächsten Gegenstand abgesenkt werden. Die beiden Zahnräder sind also in Förderrichtung des Förder bandes hintereinander angeordnet. Anstelle der Kette ist selbstverständlich auch ein Band oder ein ähnliches Mittel einsetzbar.

Die Drehelemente weisen in einer ersten Ausführungsvariante zwei parallel zueinander verlaufende Führungsschienen auf, zwischen die die aufzunehmenden und zu drehenden Gegenstände gebracht werden. Die Führungsschienen verlaufen also im Wesentlichen horizontal und parallel zur Fläche des Förderbandes. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Führungsschienen einstellbar, sodass auch verschiedenartig breite Gegenstände sicher aufgenommen und gedreht werden können. Weiterhin können die beiden Führungsschienen an ihren in Förderrichtung hinteren Enden nach innen ragende Anschlagmittel aufweisen oder auch durch eine Querstange miteinander verbunden sein. Dies bewirkt, dass ein Gegenstand im aufgenommenen Zustand sozusagen von drei Seiten eingefasst ist. Der Gegenstand wird solange zwischen und entlang der beiden Führungsschienen gefördert, bis er an dem oder den Anschlagmittel(n) anschlägt und sich dort bereits ausrichtet. Erst dann beginnt der Drehvorgang.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Drehelement nicht zwei parallel verlaufende Führungsschienen, sondern nur eine Führungsschiene und eine rechtwinklig dazu verlaufende Anschlagschiene auf. Die Anschlagschiene befindet sich in Förderrichtung hinten, sodass sich ein ankommender Gegenstand bis zum Anschlag an die Anschlagschiene bewegt und dadurch automatisch auf einer Seite durch die eine Führungsschiene geführt ist. Wesentlich ist, dass die eine Führungsschiene auf der Seite angeordnet ist, die in der gewünschten Drehrichtung hinter dem Gegenstand angeordnet ist, sodass der Gegenstand durch Drehen des Drehelementes und durch seine Anlage an der Führungsschiene gedreht werden kann. Diese vorteilhafte Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auch unterschiedlich große Gegenstände ohne weitere Maßnahmen aufgenommen und gedreht werden können.

Die Drehung der Drehelemente in der senkrecht zum Förderband liegenden Drehachse kann beispielsweise über einen Elektromotor erfolgen. Dieser ist vorzugsweise unmittelbar an den Drehelementen angeordnet. Alternativ könne die Drehelemente einen in horizontaler Ebene seitlich abstehenden Bügel aufweisen, der während des Kontaktes mit dem Gegenstand, also dann, wenn sich das Drehelement in Förderrichtung bewegt, an einem in den Förderweg hineinragen den Anschlag anstößt und dadurch das Drehelement dreht. Diese Variante hat den Vorteil, dass sie gegenüber einem zusätzlichen Antrieb für die Drehelemente kostengünstiger und einfacher ist.

Der Antrieb des Basiselementes und gegebenenfalls der Drehelemente ist bezüglich seiner Geschwindigkeit auf die Geschwindigkeit des Förderbandes abgestimmt. Insbesondere dann, wenn die Gegenstände in definierten Abständen zueinander herankommen, kann eine konstante Geschwindigkeit der Drehvorrichtung eingestellt werden. Für den Fall, dass die Gegenstände in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind, kann im Vorfeld der Drehvorrichtung ein entsprechender Sensor vorgesehen sein, der mit der Drehvorrichtung in Verbindung steht. Dieser Sensor kann beispielsweise lediglich das Herannahen eines Gegenstandes anzeigen, beispielsweise durch eine Lichtschranke, er kann darüber hinaus aber auch die Position des Gegenstandes auf dem Förderband ermitteln und weitergeben. Entsprechend wird dann der Antrieb des Basisteils und/oder des Drehelementes geregelt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich auch für die Aufnahme und Drehung mehrerer Gegenstände, die parallel zueinander auf dem Förderband transportiert werden. Entsprechend der gleichzeitig zu drehenden Gegenstände sind Führungsschienen und gegebenenfalls Anschlagschienen oder Anschläge vorgesehen.

Die Drehelemente können derart eingestellt werden, dass die Gegenstände um eine beliebige Gradzahl gedreht werden. Vorzugsweise ist eine Drehung um 90°, 180° oder 270° sinnvoll.

Durch eine geeignete Programmierung und Ansteuerung ist es möglich, sogenannte Packbilder zur Palettierung herzustellen, indem jeder einzelne Gegenstand individuell um eine beliebige Gradzahl gedreht oder nicht gedreht wird.

Die Durchlaufgeschwindigkeit der Gegenstände wird durch die Drehung nicht oder nicht wesentlich verändert. Eine Anpassung an verschiedene Gegenstandsgrößen ist leicht möglich.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Diese zeigt beispielhaft bevorzugte Ausführungsvarianten, die Erfindung soll aber nicht auf diese begrenzt sein. Es zeigen:
1: Eine erfindungsgemäße Drehvorrichtung von oben,
2: Eine erfindungsgemäße Drehvorrichtung in Seitenansicht.
Die 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Drehvorrichtung 20, einmal von oben und einmal in Seitenansicht. Es wird darauf hingewiesen, dass die Seitenansicht nicht exakt die gleiche Drehvorrichtung 20 zeigt, die in 1 dargestellt ist, das Funktionsprinzip wird jedoch deutlich. Die Drehvorrichtung 20 weist ein Grundgerüst 22 auf, das die Drehvorrichtung 20 trägt und seitlich neben einem Förderband 24 angeordnet ist. An dem Grundgerüst 22 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein längliches Basisteil 26 um eine Achse x-x drehbar gelagert und wird von einem Elektromotor 28 angetrieben. Anstelle des Elektromotors 28 ist auch jede andre geeignete Energieversorgung verwendbar.
An dem Basisteil 26 wiederum sind ein erstes Drehelement 30 und ein zweites Drehelement 32 schwenkbar gelagert. Die Drehelemente 30, 32 weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel Führungsschienen 34 auf, die über eine U-förmige Brücke 36 miteinander verbunden sind. Die Brücken 36 sind über Achsen 38 mit dem Basisteil 26 verbunden. Zwischen den Führungsschienen 34 befinden sich in 1 Gegenstände 40, die als Flaschenpaket angedeutet sind. Das Flaschenpaket ist von einer Folie umgeben.
Ein Pfeil 42 deutet die Bewegungsrichtung des Förderbandes 24 an, ein Pfeil 44 die Drehrichtung des Basisteils 26.
In 1 ist die Drehvorrichtung 20 in der Position gezeigt, in der zwei Gegenstände 40 mit den Drehelementen 30, 32 in Kontakt stehen. Ein Weiterdrehen des Basisteils 26 würde bewirken, dass sich das erste Drehelement 30 von dem Gegenstand 40 abhebt, während sich das zweite Drehelement 32 auf einen Anschlag 46 zubewegt. Der Anschlag 46 ragt in den Förderweg in horizontaler Ebene hinein. Die Drehelemente 30, 32 weisen jeweils einen Bügel 48 auf, der mit dem Anschlag 46 in Kontakt kommt und eine Drehung des Drehelementes 30, 32 bewirkt.
Wie sich insbesondere aus 2 ergibt, weist die Drehvorrichtung 20 in dieser Ausführungsvariante zwei in vertikal übereinander angeordnete Anschläge 46 auf, wobei ein Anschlag 46 bewirkt, dass sich das Drehelement mit dem Gegenstand 40 zusammen dreht, während der darüber angeordnete Anschlag 46 bewirkt, dass das Drehelement 30, 32 wieder zurück in die Ausgangsposition gedreht wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Anschläge 46 miteinander verbunden und als Rolle ausgebildet, um eine möglichst energieeffiziente Drehung zu erreichen. Der Anschlag 46 kann, wie gezeigt, an einem eigenen Gerüst angeordnet sein, kann aber auch mit dem Grundgerüst 22 verbunden sein.
Vorzugsweise ist die Position der Drehelemente 30, 32 quer zur Förderrichtung des Förderbandes 24 veränderbar, sodass Gegenstände 40 beispielsweise auf ein parallel laufendes Förderband 24 herübergeschoben werden können.
Anstelle des Systems mit Anschlag 46 und Bügel 48 ist auch die Verwendung von Elektromotoren denkbar, die für eine Drehung der Drehelemente sorgen.
Vorteilhafterweise können die Führungsschienen 34 ebenfalls Rollen aufweisen, deren Drehachse entlang der Führungsschiene verläuft. Dies bewirkt, dass beim Aufsetzen bzw. Überstülpen der Drehelemente 30, 32 ein Kontakt mit dem Gegenstand 40 möglichst schonend erfolgt. Die Drehelemente 30, 32 rollen sozusagen an den Gegenständen ab. Ebenfalls nicht gezeigt ist die Anordnung von Sensoren, die einen herannahenden Gegenstand identifizieren und eventuell dessen Position bestimmen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsvarianten beschränkt, sondern erstreckt sich auf sämtliche gleichwirkenden Vorrichtungen. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist, ein Rückhub oder ein Anhalten des Förderbandes 24 ist nicht nötig.

Claims

Drehvorrichtung (20) zum Drehen von Gegenständen (40), die auf einem Förderband (24) in horizontaler Richtung entlang der Drehvorrichtung (20) bewegt werden, wobei die Drehvorrichtung (20) aufweist mindestens ein schwenkbar gelagertes Drehelement (30) zur Drehung der Gegenstände (40) aufweist, wobei sich das Drehelement (30) auf einen auf dem Förderband (24) ankommenden Gegenstand (40) in vertikaler Richtung absenkt, diesen über eine gewisse Strecke in Förderrichtung begleitet und dabei dreht und sich anschließend wieder vom Gegenstand (40) abhebt.
Drehvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (30) an einem bewegbaren Basisteil (26) schwenkbar gelagert ist und von diesen geführt wird.
Drehvorrichtung (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (26) als längliches Element ausgebildet ist, dass um eine quer zum Förderband (24) verlaufende drehbare Drehachse (x-x) drehbar ist, wobei das Drehelement (30) schwenkbar endseitig an dem Basisteil (26) gelagert ist.
Drehvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (30) zwei Führungsschienen (34) aufweist, deren Haupterstreckung in horizontaler Ebene verläuft und die ein ander derart gegenüberliegen, dass ein Gegenstand (40) zwischen diesen aufnehmbar ist.
Drehvorrichtung (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Führungsschienen (34) zueinander veränderbar ist.
Drehvorrichtung (20) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschienen (34) Anschlagmittel an ihren in Förderrichtung (24) hinteren Enden aufweisen, an denen ein Gegenstand (40) dann anschlägt, wenn er sich zwischen den Führungsschienen (34) befindet.
Drehvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (30) nur eine Führungsschiene (34) und eine dazu rechtwinklig und in Förderrichtung (24) hinten angeordnete Anschlagschiene aufweist.
Drehvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (30) einen Elektromotor (28) aufweist, der die Drehbewegung bewirkt.
Drehvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (30) einen Bügel (48) aufweist, der in etwa horizontaler Richtung von dem Drehelement (30) absteht und während des Kontaktes mit dem Gegenstand (40) mit einem Anschlag (46) in Kontakt kommt, wobei der Anschlag (46) derart an den Bügel (48) angepasst ist, dass die Berührung eine Drehung des Drehelementes (30) bewirkt.
Drehvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Drehelementes (30) quer zur Förderrichtung des Bandes veränderbar ist.
Drehvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindesten ein zweites Drehelement (32) vorgesehen ist, das am gegenüberliegenden Ende des Basisteils (26) angeordnet ist und dem ersten Drehelement (30) entspricht.